Beräkna batteri, transformator, MOSFET i växelriktaren

I det här inlägget lär vi oss hur man korrekt beräknar omvandlarparametrar med tillhörande steg som batteri och transformator, genom att beräkna matchningen av parametrarna korrekt.

Introduktion

Att göra en växelriktare helt själv kan definitivt vara roligt. Men om resultaten inte är tillfredsställande kan det förstöra hela projektets syfte.

Att installera och konfigurera de olika inverterparametrarna som batteriet och transformatorn till den faktiska monterade kretsen kräver särskild omsorg och uppmärksamhet för att få optimala resultat från enheten.

Artikeln diskuterar hur man beräknar och matchar ett batteri och transformator med relevant krets och belyser även eventuella fel som kan uppstå och respektive felsökningsförfaranden.

Artikeln upplyser de många nykomlingarna med några av de viktiga ledtrådarna, som kan vara till hjälp när du konfigurerar en växelriktarkrets med batteriet och transformatorn, så att effektiva och optimala resultat kan uppnås.

Beräkning av transformator- och batterispecifikationer

Medan göra en växelriktare , två beräkningar måste i stort tas hänsyn till, dvs. transformatorn och batteriets betyg.

1) transformator måste vara ungefär två gånger den maximala belastning som förväntas användas med växelriktaren. Till exempel om den avsedda belastningen är 200 watt, måste transformatorn klassas till minst 300 watt. Detta säkerställer en smidig drift av växelriktaren och mindre värme från transformatorn.

De transformatorns spänningsvärde måste vara något lägre än batterispänningen för frekvensomriktare.

För begrepp som involverar PWM eller SPWM bör det dock vara lika med den genomsnittliga spänningen som appliceras vid portarna till MOSFET. Detta kan mätas genom att mäta den genomsnittliga likspänningen som appliceras vid MOSFETs grind från oscillatorsteget. Antag att din batterispänning är 12 V, men på grund av PWM visar din genomsnittliga omkopplingsspänning från oscillatorn 7,5 V DC, vilket innebär att din transformator måste vara 7,5-0-7,5 V och inte 12-0-12 V.

2) Och batteriet Ah måste vara 10 gånger mer än lastens maximala strömvärde. Till exempel om batteriet är 12V-märkt och belastningen 200 watt, då att dela 200 med 12 ger oss 16 ampere. Därför måste batteriet Ah vara 10 gånger högre än det här förstärkaren, det vill säga 160 Ah. Detta kommer att säkerställa att ditt batteri går med en sund 0.1C urladdningshastighet och ger en säkerhetskopiering på cirka 8 timmar.

Beräknar MOSFET-betyg

Att beräkna MOSFET för en växelriktare är faktiskt ganska enkelt. Man måste ta hänsyn till det faktum att MOSFET är inget annat än elektroniska brytare , och måste betygsättas precis som vi betygsätter våra mekaniska brytare. Det betyder att MOSFET: s spännings- och strömvärden måste väljas så att MOSFET-arbetet ligger inom dess nedbrytningsnivå även vid den maximalt angivna belastningen.

För att säkerställa ovanstående villkor kan du hänvisa till datablad över mosfet och kontrollera parametrarna för dräneringskällspänning och enhetens kontinuerliga dräneringsström, så att båda dessa värden ligger långt över lastens maximala förbrukningsvärden eller väljs med märkbara marginaler.

Antag att om belastningen är märkt till 200 watt, då delar du detta med batterispänningen 12V får vi 16 ampere. Därför kunde MOSFET väljas med spänningsvärden var som helst mellan 24V och 36V som sin dräneringskällspänning ( Vdss ) och 24 amp till 30 amp som sin kontinuerliga dräneringsström ( Id ).

Ta exemplet med MOSFET i bilden ovan, här är den maximalt acceptabla spänningen Vdss för den angivna MOSFET 75V, och den maximala toleranta strömmen Id är 209 ampere, när den drivs med rätt kylfläns. Det betyder att denna MOSFET kan användas säkert för alla applikationer där belastningseffekten inte är mer än 14000 watt.

Detta tar hand om MOSFET och säkerställer att enheterna fungerar perfekt även vid full belastning, men glöm inte att montera dem på lämpligt dimensionerade kylflänsar.

Efter att ha anskaffat alla nödvändiga komponenter som förklarats ovan, skulle det vara viktigt att få dem kontrollerade för kompatibilitet med varandra.

Endast batteriet, som är en av de viktigaste medlemmarna, kommer förhoppningsvis inte att kräva någon förhandsgranskning, eftersom det tryckta värdet och de laddade spänningsförhållandena borde vara tillräckliga för att bevisa dess tillförlitlighet. Här antas att batteriets skick är bra och att det är relativt nytt och 'hälsosamt'.

Kontrollerar transformatorn

Transformatorn, som är den viktigaste komponenten i växelriktaren, behöver säkert en grundlig teknisk bedömning. Det kan göras enligt följande:

De betyg på transformatorn kan bäst kontrolleras i omvänd ordning, dvs genom att ansluta dess högre spänningslindning till nätanslutningen och kontrollera motsatt lindning för de angivna utgångarna. Om strömvärdena för den nedre spänningssektionen ligger inom de maximala gränserna för en vanlig multitester (DMM), kan det kontrolleras genom att sätta PÅ ovanstående växelström och ansluta mätaren (inställd på, säg AC 20 Amp) över relevant lindning.

Håll mätprofilerna anslutna över lindningsterminalerna i några sekunder för att få avläsningarna direkt på mätaren. Om avläsningen matchar den angivna transformatorströmmen, eller åtminstone är nära den, betyder det att din transformator är OK.

Lägre avläsningar skulle innebära en dålig eller felaktigt klassad transformatorlindning. Den sammansatta kretsen måste i stort sett kontrolleras för korrekta oscillationsutgångar över basen på effekttransistorerna eller MOSFET.

Detta kan göras genom att ansluta kretsen till batteriet, men utan att inkludera transformatorn från början. Kontrollen bör göras med en bra frekvensmätare eller om möjligt med hjälp av ett oscilloskop. Om ovanstående prylar inte finns med dig kan en grovtestning utföras med ett par vanliga hörlurar.

Anslut hörlursuttaget till basen på de aktuella krafttransistorerna. Du bör få ett starkt surrande ljud i hörlurarna, vilket bekräftar att ljudet fungerar i oscillatorstegen.

Ovanstående bekräftelser bör vara tillräckliga för att uppmana dig att konfigurera alla sektioner tillsammans. Anslut transformatorn till relevant transistor eller kraftenheternas terminaler och se till att kraftenheterna är korrekt integrerade i oscillatorstadiet .

Installera den slutliga omformaren

Slutligen kan batteriet anslutas till strömingångarna i ovanstående konfiguration, glöm inte heller att inkludera en lämpligt klassad FUSE i serie med batteriet positivt. Transformatorns utgång kan nu anslutas med den angivna maximala belastningen och strömmen kan slås PÅ.

Om allt är anslutet på rätt sätt bör lasten börja fungera med full kraft, om inte, då är det något fel på kretssteget. Eftersom oscillatorsektionen kontrollerades på rätt sätt före de slutliga installationerna, kan felet säkert ligga hos kraftenhetssteget.

Om felet är förknippat med uteffekter med låg effekt kan basmotstånden justeras för eventuella fel eller kan reduceras genom att lägga till parallella motstånd till deras befintliga basmotstånd.

Resultaten kan kontrolleras som diskuterats ovan, om resultaten är positiva och om du hittar förbättringar i effektutgångarna, kan motstånden modifieras ytterligare efter önskemål, tills den förväntade effekten levereras.

Detta kan dock leda till ytterligare uppvärmning av enheterna och man måste vara noga med att hålla dem under kontroll genom att antingen inkludera kylfläktar eller öka kylflänsdimensionerna.

Men om felet åtföljs av en säkring skulle det innebära ett definitivt kortslutning någonstans i kraftstadiet.

Felsökning av växelriktarens anslutningar

Problemet kan också indikera en felaktigt ansluten kraftenhet, en blåsenhet på grund av en möjlig kortslutning mellan kraftenhetens utgångar eller någon av terminalerna som behöver hållas perfekt varandra.

Efter att ha förklarat några av ovanstående möjligheter samtidigt som man konfigurerar en växelriktare optimalt blir en grundlig kunskap om elektronik en absolut nödvändighet från den del av individen som kan vara inblandad i konstruktionen, utan vilken förfarandet med projektet på något sätt kan äventyras.